Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Układ sterowania manipulatorem do zdalnej diagnostyki USG

Kurnicki A., Stańczyk B.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

541--550

PL

W artykule przedstawiono algorytm sterowania manipulatorem wykorzystywanym jako główna część robota do zdalnego, nieinwazyjnego badania ultrasonograficznego. Algorytm ten został opracowany w ramach projektu ReMeDi (Remote Medical Diagnostician), finansowanego z 7 Programu Ramowego Unii Europejskiej w zakresie badań i innowacji. Na początku artykułu pokazano strukturę układu sterowania manipulatorem i omówiono zasadnicze jego elementy. Następnie przedstawiono problematykę związaną z wyznaczaniem sygnałów zadanych pozycji i orientacji w algorytmie sterowania. Na koniec omówiono niektóre wyniki oceny użytkowników.

EN

The paper presents control algorithm of robotic manipulator used as a main part of robot for remote noninvasive medical ultrasound examination. This algorithm has been developed within the ReMeDi (Remote Medical Diagnostician) project funded by the European Union's Research and Innovation 7th Framework Programme. At the beginning of the article, structure of the manipulator control system as a part of telemanipulation system is shown. The essential control system components are discussed in detail. Then problems and solutions connected with generation and conversion of position and orientation reference signals are presented. Finally, some results of users evaluation are discussed.

2

Evaluation of hydrophobic properties of organic layers modified with graphene flakes

Stańczyk B., Góra K., Jach K., Dobrzański L.

Materiały Elektroniczne

|

2017

|

T. 45, nr 1

18--24

EN

The paper presents the results of our research on graphene composites with organic polymers in various media. The following composites have been tested: PVDf/DMf/gr, PVDf/nMP/gr, PVDf/acetone/toluene/gr and PMMa/gr. The main purpose of this study is to evaluate hydrophobic properties of the selected materials by the contact measurements angle using the static method. the highest obtained value of the contact angle approached 180º for a superhydrophobic composite PVDf/acetone/toluene/gr.

PL

W artykule przedstawiono rezultaty prac dotyczących kompozytów grafenowych z polimerami organicznymi w różnych ośrodkach. Badano PVDF/DmF/GR, PVDF/NmP/GR, PVDF/aceton/toluen/GR i PmmA/GR. Główny przedmiot badań stanowiła ocena właściwości hydrofobowych wytypowanych materiałów. weryfikowano je za pomocą pomiarów kąta zwilżania metodą statyczną. Najlepszymi parametrami charakteryzował się kompozyt PVDF/aceton/toluen/GR, który wykazywał właściwości superhydrofobowe z wartościami kąta zwilżania wodą zbliżonymi do 180º.

3

Selected topics in design and application of a robot for remote medical examination with the use of ultrasonography and ascultation from the perspective of the REMEDI project

Arent K., Cholewiński M., Chojnacki Ł., Domski W., Drwięga M., Jakubiak J., Janiak M., Kreczmer B., Kurnicki A., Stańczyk B., Szczęśniak-Stańczyk D.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

82--94

EN

This article presents a robot for remote noninvasive medical examination. In particular, this robot allows a doctor to carry out an interview, an observation, an auscultation and an ultrasound examination, including echocardiography. The robot has been developed within the ReMeDi (Remote Medical Diagnostician) project funded by the European Union’s Research and Innovation 7th Framework Programme. At the beginning of the article, we outline selected results of the user’s evaluation of the robot idea together with the requirements regarding the robot. Then the essential system components are presented and a selection of them are discussed in detail. Subsequently we present the integrated system and discuss selected topics concerning the integration. Finally, the document is completed by a description of the users evaluation process.

4

Estimation of the contact forces between the hexapod legs and the ground during walking in the tripod gait

Grzelczyk D., Stańczyk B., Awrejcewicz J.

Vibrations in Physical Systems

|

2016

|

Vol. 27

107--114

EN

The paper is devoted to the dynamical modelling of the hexapod robot walking on a flat and hard ground. The main goal is to determine time series of reaction forces acting on individual legs of the robot during tripod gait often used both by the six-legged insects as well as mobile walking robots found in engineering applications. The movement of the considered robot is realized by the kinematic excitation of its legs using the so-called Central Pattern Generator (CPG) method. The paper demonstrates that there are different contact forces and overload acting on the robot, resulting from different models working as a CPG. The mentioned forces belong to the important issues that should be taken into account when the robot locomotion on the unknown terrain is planned.

5

Zastosowanie robota do telediagnostyki medycznej z perspektywy projektu ReMeDi

Arent K., Szczęśniak-Stańczyk D., Stańczyk B., Cholewiński M., Chojnacki Ł., Domski W., Drwięga M., Jakubiak J., Janiak M., Kreczmer B., Kurnicki A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

187--198

PL

W artykule przedstawiono koncepcję robota do telediagnostyki medycznej. Obecnie robot jest budowany w ramach projektu ReMeDi. Na początek zarysowano wybrane wyniki oceny koncepcji przez użytkownika oraz jego wymagań w odniesieniu do robota. Następnie, nakreślono podstawowe komponenty systemu robota i omówiono wybrane z nich. Konkretnie te, które są realizowane przez krajowych partnerów projektu. Dalej przedstawiono aktualną wersje zintegrowanego systemu, umożliwiającą realizację zdalnego wywiadu i badania usg. Całość domknięto wybranymi wynikami oceny komponentów systemu przez użytkowników.

EN

The article presents the idea of a robot for remote medical examination. Such a robot is under development within the EU FP7 ReMeDi project. We have outlined selected user's evaluation results of the robot idea together with his/her requirements regarding the robot. Then the basic system components are presented and some of them are discussed (those that are under development by Polish partners). Next we present the current version of the integrated system that allows for remove interview, observation and ultrasound examination. The document is completed by selected results of users evaluation of systems components.

6

Resonator with transverse surface wave on lithium tantalate crystal for applications in viscosity and temperature sensors

Brzozowski E., Stańczyk B., Przyborowska K., Kozłowski A.

Materiały Elektroniczne

|

2016

|

T. 44, nr 3

17--24

EN

The purpose of this work was to calculate and measure transverse surface acoustic wave resonators on 36°YX oriented lithium tantalate crystal as well as to measure of viscosity and temperature of liquids. An attenuation coefficient was used to model the leak of acoustic energy from surface into bulk of the crystal. The latest materials constants were used. Velocity, electromechanical coupling coefficient, reflection coefficient, attenuation coefficient under free and metallized surface, anisotropy coefficient were calculated, the first three of which were measured using synchronous resonator. A good agreement between measurements and calculations were obtained. Double-channel resonator was sensitive to viscosity and density multiplication product of liquid deposited on the metallized area between transducers. The temperature coefficient of frequency (TCF) of the temperature channel was measured.

PL

Celem pracy były obliczenia i pomiary parametrów poprzecznej akustycznej fali powierzchniowej w rezonatorze na krysztale tantalanu litu o orientacji 36°YX oraz pomiary lepkości i temperatury cieczy. Odpromieniowanie energii akustycznej od powierzchni do objętości kryształu zamodelowano wprowadzając współczynnik tłumienia fali różny od zera. Przyjęto najnowsze dostępne w literaturze stałe materiałowe tantalanu litu. Obliczono prędkość i współczynnik sprzężenia elektromechanicznego, współczynnik odbicia od pojedynczej elektrody, współczynnik tłumienia przy powierzchni swobodnej i metalizowanej oraz współczynnik anizotropii. Z wykorzystaniem rezonatora synchronicznego wykonano pomiary trzech pierwszych wielkości. Uzyskano dobrą zgodność pomiarów z obliczeniami. Skonstruowano dwukanałowy rezonator czuły na iloczyn lepkości i gęstości cieczy osadzonej na metalizowanej powierzchni międzyprzetwornikowej. Zbadano temperaturowy współczynnik częstotliwości (TWCz) kanału przeznaczonego do pomiaru temperatury.

7

Nowy system robotyczny do zdalnej ultrasonografii - od pomysłu do pierwszego prototypu. Prezentacja projektu ReMeDi

Szczęśniak-Stańczyk D., Stańczyk B.

Medical Robotics Reports

|

2015

|

vol. 4

31--38

PL

Zapotrzebowanie na specjalistyczną opiekę medyczną w dzisiejszych czasach staje się coraz większe. Dodatkowo obserwowany jest rosnący niedobór lekarz w większości krajów na całym świecie. Rozwiązaniem takiej sytuacji wydaje się być telemedycyna. Projekt ReMeDi ma na celu zbudowanie systemu robotycznego do zdalnej diagnostyki medycznej, który będzie wspierać lekarza poprzez umożliwienie zdalnej obecności przy wykorzystaniu inteligentnych i autonomicznych funkcji poznawczych. Ten artykuł skupia się na interfejsach systemu ReMeDi przeznaczonych do zdalnej ultrasonografii i prezentuje prace wykonane w ciągu dwóch lat trwania projektu.

EN

Nowadays the demand for specialized medical care becomes higher. Additionally increasing deficit of physician is observed in majority of countries worldwide. The solution for such a situation seems to be telemedicine. The ReMeDi project is aimed to developa robotic system for remote medical diagnostics, which can support physician by enhancing the (tele-) presence with intelligent cognitive autonomous features. This paper focuses on the interfaces of the ReMeDi system which are dedicated for remote ultrasonography and presents the work done during the two years of the project.

8

Dwuparametrowa ocena zdolności skrawnych ściernic supertwardych ze spoiwem metalowym

Gołąbczak A., Gołąbczak M., Święcik R., Stańczyk B., Kaczmarek D.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

112--116

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny zdolności skrawnych ściernic supertwardych ze spoiwem metalowym. W procesie szlifowania stopu tytanu Ti6Al4V zastosowano ściernice z regularnego azotku boru (cBN) oraz diamentu syntetycznego (SD). Zdolności skrawne ściernic oceniano na podstawie testu szlifowania wzorca i rejestracji za pomocą urządzenia pomiarowego dwóch wskaźników: wydajności objętościowej szlifowanego wzorca - Qw i temperatury szlifowania wzorca – Θw.

EN

In the paper investigation results concerning assessment of abilities of metal bonded super hard grinding wheels have been presented. During Ti6Al4V titanium alloy grinding process the grinding wheels made of cubic boron nitride (CBN) and synthetic diamond (SD) have been used. Cutting abilities of grinding wheels has been estimated basing on during test recorded of two parameters: volumetric efficiency - Qw and temperature of grinding pattern – Θw.

9

Hydrofobowe pokrycia organiczne na gładkich podłożach i na podłożach z rozwiniętą powierzchnią

Stańczyk B., Dobrzański L., Góra K., Jach K., Jagoda A.

Materiały Elektroniczne

|

2015

|

T. 43, nr 3

25--34

PL

W artykule scharakteryzowano własności hydrofobowe warstw organicznych uzyskanych na powierzchniach gładkich i z celowo rozwiniętą powierzchnią, której geometria była przedmiotem badań. Przebadano własności żywic takich jak: polifluorowinyliden, polimetakrylan metylu, octatrichlorosilan. Przedstawiono cechy tych materiałów w zależności od rodzaju nośnika, sposobu przygotowania roztworu roboczego oraz metody osadzania na różnych powierzchniach. Własności hydrofobowe otrzymanych warstw weryfikowano za pomocą pomiarów kąta zwilżania (CA) statycznej kropli wody i metodą dynamiczną. Uzyskano wartości CA na poziomie od ok. 135° do 180°.

EN

In this paper we present the hydrophobic properties of organic layers obtained on both smooth and 3D surfaces. the geometry of which has been the research topic. We have investigated polymers such us: polyvinylidene fluoride, poly (methyl methacrylate), octatrichlorosilane. The properties of these layers depending on their preparation and deposition method have been determined. We have verified the wetting contact angle by performing static and dynamic measurements. The obtained values of the wetting contact angle have been in the 135° - 180° range.

10

Monolityczny mikrofalowy układ scalony GaN/AlGaN

Dobrzański L., Caban P., Kowalik A., Podgórski J., Rudziński M., Góra K., Jagoda A., Stańczyk B., Wojnowski D., Kozłowski A., Przyborowska K., Lewandowski A., Wiatr W., Paszkiewicz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 6

6-9

PL

Przedstawiamy opracowanie przyrządów HEMT (High Electron Mobility Transistors) z GaN/AlGaN, a następnie pierwszego w Polsce monolitycznego mikrofalowego układu scalonego, w którym zastosowano przyrządy HEMT z GaN/AlGaN. Opracowanie przyrządów HEMT. Sekwencja warstw epitaksjalnych tworzących strukturę tranzystora była następująca: bufor AlN, kanał GaN, warstwa Schottky’ego AlGaN oraz warstwa podkontaktowa GaN. Strukturę wyhodowano na podłożu szafirowym. Wzór izolacji oraz wzór obszarów drenów i źródeł uzyskano metodą litografii optycznej. Wzór bramki o długości 500 nm i 440 nm otrzymano metodą bezpośredniej elektronolitografii na powierzchni półprzewodnika. Izolację przyrządów uzyskano przez wytrawienie obszaru ‘mesa’ w plaźmie chlorowej. Metalizacja kontaktów tworzyła struktura wielowarstwowa Ti/Al/Ni/Au. Powierzchnię kanału zabezpieczono przez nałożenie warstwy pasywującej Si3N4. Wzmocnienie tranzystorów w pasmie S i X wynosiło odpowiednio 16 i 11 dB (MSG/MAG Maximum Stable Gain). W najlepszym z kilku opisanych wariantów konstrukcyjnych i technologicznych uzyskano częstotliwość graniczną fT = 30 GHz, częstotliwość graniczną fMAX = 30 GHz. Ponadto stwierdzono, że unilateralne wzmocnienie mocy (UPG) równa się jeden dla częstotliwości ok. 30 GHz. Uzysk wynosił 70% co odpowiada 3000 dobrych przyrządów z płytki o średnicy 2”. Opracowanie mikrofalowego monolitycznego układu scalonego (MMIC).Opracowano pierwszy w Polsce mikrofalowy monolityczny układ scalony (MMIC), klucz typu SPDT (Single Pole Double Throw) stosowany zazwyczaj w układach transciever’ów (klucz nadawanie-odbiór). Układ zbudowany jest z czterech tranzystorów HEMT o szerokości bram μm. W paśmie 0-4 GHz straty wtrącenia są mniejsze niż 2 dB, a izolacja lepsza niż 23 dB. Wykazano, że po zmianie konstrukcji układu i stosując tę samą technologię można uzyskać straty wtrącenia mniejsze niż 1 dB. Przedstawiony układ MMIC jest demonstratorem technologii, przy pomocy której można wykonać układy scalone o parametrach na poziomie komercyjnym.

EN

We present the development of HEMT (High Electron Mobility Transistors) and MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) made of GaN/AlGaN. Development of HEMTs. The sequence of epitaxial layers grown on sapphire substrate was as follows: AlN buffer, GaN channel, AlGaN Schottky and GaN contact cap. Isolation pattern and ohmic metal pattern were obtained by optical lithography. The gate was 500 nm and 440 nm long and was written using e-beam directly on semiconductor wafer. Then gate metal was evaporated and lifted off. The isolation was obtained by mesa etching in pure chlorine plasma. Ohmic contact consisted of a Ti/Al/Ni/Au sandwich. Finally Si3N4 passivation was made to protect exposed channel surface. Transistors operate in S and X band, showing 16 and 10 dB MSG/MAG gain respectively. For the best layout design transistors exhibited frequency fT=30 GHz, frequency fMAX = 30 GHz, and exhibited UPG=1 (unilateral power gain) for frequency 30 GHz. The yield was 70%, what corresponds to about 3000 good devices form one 2” wafer. Development of monolithic microwave integrated circuit (MMIC). We developed transistor switch of SPDT (Single Pole Double Throw) type which is used in transceivers. The circuit consists of four HEMT devices having gate width of 150 μm, gate length of 440 nm and drain source distance of 3 μm. In the 0-4 GHz bandwidth insertion loss is less than 2 dB and isolation is better than 23 dB. It was demonstrated that increase of the gate width of transistors will improve insertion loss value to the level of 1 dB.

11

Grafen otrzymywany metodą elektrolityczną na podłożach z węglika krzemu

Stańczyk B., Dobrzański L., Jagoda A., Możdżonek M., Natarajan S.

Materiały Elektroniczne

|

2014

|

T. 42, nr 3

20--25

PL

W artykule przedstawiono nową technikę osadzania warstw grafenu na podłożach z węglika krzemu metodą elektrolityczną. Polega ona na zastosowaniu jako materiału elektrod grafitu i SiC oraz elektrolitu organicznego poli–styrenosulfonianu sodu (PSS). Widma Ramana osadzanych warstw wskazują na to, że otrzymano grafen. Istnienie wiązań typu C=C potwierdza spektroskopia FTIR. Prowadzono także proces z roztworów na bazie tlenku grafenu. Ponadto w procesie z rozcieńczonym elektrolitem uzyskano rzadką odmianę alotropową węglika krzemu - moissanit, który syntetycznie jest produkowany przede wszystkim na potrzeby przemysłu elektronicznego.

EN

We present a new electrochemical deposition method of graphene layers on silicon carbide substrates. The technological arrangement was comprised of graphite, SiC electrodes and organic electrolyte, i.e. poly(sodium-4-styrenesulphonate), and in the case of an alternative technique suspension with graphene oxide was applied. Graphene layers consisting of flakes were obtained on SiC electrodes, which was concluded based on a Raman Spectroscopy analysis. Moreover, during the process with diluted electrolyte solution we achieved a rare allotropic form of silicon carbide called moissanit, which is commonly used in electronic applications.

12

Tranzystory z grafenu epitaksjalnego

Dobrzański L., Stankiewicz R., Strupiński W., Gierałtowska S., Borysiewicz M., Góra K., Kozłowski A., Stańczyk B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 11

9-14

PL

Opracowano technologię tranzystorów potowych z grafenu epitaksjalnego na podłożu z węglika krzemu. Przedstawiono charakteryzację grafenu i przyrządów. Poprzez badanie transportu nośników potwierdzono wysoką jakość grafenu. Otrzymano staloprądowe charakterystyki tranzystorów porównywalne z opisywanymi w literaturze. Na podstawie posiadanego doświadczenia określono drogę przyszłego rozwoju tranzystorów z grafenu i zidentyfikowano technologie konkurencyjne.

EN

We have developed technology of transistors made of epitaxial graphene grown on silicon carbide substrate. Carrier transport investigation confirmed good quality of graphene. DC parameters of developed transistors are similar to reported in the literature. On the basis of own experience we predict the way of future developments of grafene devices and indicate possible competing technologies.

13

Control of mobile walking robot (hexapod)

Stańczyk B., Grzelczyk D., Awrejcewicz J.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 12

157-159

EN

This paper presents the design and control system of the walking six-feet mobile robot further referred as a hexapod. Hexapod is a robot, i.e. motor vehicle that walks on six legs. Since for the keeping stability of the robot only three legs are sufficient, hexapod possesses the great flexibility in walking. For instance, even if one of its legs would become incapacitated, the robot can still walk. The considered robot is controlled using the software provided through a mobile phone. Communication is realized via a Bluetooth wireless network with a range of about 50 m. Robot is equipped with a wireless camera, the system separating the control signals, and the ATmega162 micro-controller. A choice of the micro-controller has been motivated by a number of the generated PWM (Pulse-Width Modulation) signals. Hexapod drive is realized by means of 18 servos. In addition, it has a gripper, whose movement is performed by three servos. A servo is controlled by a variable signal with a fill factor of 50 Hz. PWM signal with variable duty cycle is divided into eight different servo-controlled signals. ATmega162 micro-controller can control 32 servos. The system dividing the signal is based on a 4-bit binary counter 74LS93N and demultiplexer 74238N.

PL

Praca przedstawia projekt i układ sterowania sześcionogiego robota kroczącego zwanego hexapodem. Hexapod jest robotem, który chodzi na sześciu nogach. Ponieważ do utrzymania stabilności robota wystarczą mu tylko trzy nogi, hexapod posiada dużą elastyczność w chodzeniu. Dla przykładu, nawet jeśli jedna z jego nóg stanie się niesprawna, robot wciąż może chodzić. Robot sterowany jest za pomocą oprogramowania znajdującego się w telefonie komórkowym. Komunikacja jest zrealizowana za pomocą sieci Bluetooth o zakresie około 50 m. Robot wyposażony jest w kamerę bezprzewodową, system podziału sygnałów sterujących oraz mikrokontroler ATmega162. Wybór mikrokontrolera podyktowany został liczbą generowanych sygnałów PWM (Pulse-Width Modulation). Ruch haxapoda realizowany jest za pomocą 18 serwomechanizmów. Ponadto posiada on chwytak, którego ruch jest wykonywany przez trzy siłowniki. Serwomechanizmy sterowane są sygnałami o zmiennym współczynniku wypełnienia i częstotliwości 50 Hz. Sygnał PWM o zmiennym współczynniku wypełnienia podzielony jest na osiem sygnałów sterujących różnymi serwomechanizmami. Mikrokontroler ATmega162 może kontrolować 32 serwomechanizmy jednocześnie. System podziału sygnału sterującego oparty jest o 4-bitowy licznik binarny 74LS93N oraz demultiplekser 74238N.

14

Kwantowy efekt Hall'a w epitaksjalnym grafenie otrzymanym w ITME

Dobrzański L., Strupiński W., Stankiewicz R., Borysiewicz M., Góra K., Kozłowski A., Stańczyk B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 4

7-8

PL

Opracowano technologię i konstrukcję struktur z grafenu wyhodowanego na powierzchni węglika krzemu przy pomocy oryginalnej opatentowanej metody. Wykonano struktury do pomiaru kwantowego efektu Hall'a i przeprowadzono pomiary. Zaobserwowano anomalny kwantowy efekt Hall'a charakterystyczny dla grafenu składającego się z jednej warstwy węgla, w którym występuje transport nośników ładunku o zerowej masie.

EN

We developed technology and construction of devices made of epitaxial graphene grown on silicon carbide using proprietary patented method. Hall bars were processed and characterized. We observed the QHE characteristic for graphene build of single carbon layer in which charge carriers are mass less fermions.

15

Otrzymywanie warstw SiCN metodą RF sputteringu

Stańczyk B., Jagoda A., Dobrzański L., Caban P., Możdżonek M.

Materiały Elektroniczne

|

2011

|

T. 39, nr 2

18-23

PL

Węglik i azotek krzemu są obiecującymi materiałami, które dzięki swym właściwościom mogą być wykorzystane do uzyskiwania różnego rodzaju przyrządów elektronicznych. Oba są wysoko temperaturowymi półprzewodnikami używanymi jako izolatory i stosowanymi jako bariery dyfuzji w urządzeniach mikroelektronicznych. SiCN znajduje liczne praktyczne zastosowania w ogniwach słonecznych, płaskich monitorach telewizyjnych, pamięciach optycznych, jako warstwy antyrefleksyjne. Kontrola parametrów procesu sputteringu pozwala na uzyskiwanie warstw o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych np. o różnej przerwie energetycznej, od 2,86 V dla SiC do 5 eV dla Si3N4 [1]. W artykule opisane zostały właściwości warstw SiCN otrzymane metodą reaktywnego sputteringu z targetu węglika krzemu oraz w atmosferze argonowo - azotowej. SiCN osadzany był na podłożach Si(111) oraz na podłożach krzemowych z warstwą AlN. Skład, struktura, powierzchnia uzyskiwanych warstw była określana za pomocą metod diagnostycznych takich jak: dyfrakcja rentgenowska (XRD), spektroskopia masowa jonów wtórnych (SIMS), mikroskopia sil atomowych (AFM). Badano wpływ parametrów sputteringu na jakość warstw analizując widma transmisji i z zakresu podczerwieni i światła widzialnego.(FTIR - spektroskopia optyczna w zakresie podczerwieni).

EN

Silicon carbide and silicon nitride are prospective candidates for potential high-temperature structural applications because of their excellent mechanical properties [1]. Both are high-temperature semiconductor materials used as electrical insulators or diffusion barriers in microelectronic devices. Apparently, amorphous silicon carbide nitride (SiCxNy) has tenability over a very wide range of x and y. In this context, SiCXNY alloys are interesting materials, among which one can enumerate the SiC band gap (2,86eV) and insulating Si3N4 films (5eV) [1]. In our paper, we describe the properties of SiCN fabricated by magnetron sputtering from a silicon carbide target in a reactive atmosphere of nitrogen and argon. SiCN was deposited on both Si(111) substrates and silicon substrates with AlN layers. The composition, structure and surface roughness (RMS) of the SiCN films were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS), Atomic Force Microscopy (AFM), and Scanning Electron Microscopy (SEM).The influence of the gas composition, gas flow rate and working gas pressure on the quality of layers was examined by the analysis of the spectrum of Optical Absorption and by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).

16

Wysokonapięciowa dioda z barierą Schottky'ego z węglika krzemu

Dobrzański L., Góra K., Jagoda A., Kozłowski A., Stańczyk B., Przyborowska K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 6

16-19

PL

W artykule przedstawiamy opracowanie technologii wysokonapięciowej diody Schottkyego wykonanej z materiału wytworzonego w całości w ITME. Najpierw omówiono problem zakończenia złącza Schottkyego i wykonano numeryczne symulacje zjawiska przebicia diody. Wyniki obliczeń zweryfikowano eksperymentalnie. Następnie wykonano wiele eksperymentalnych partii technologicznych diod o różnym polu powierzchni złącza. Na tej podstawie oszacowano aktualny stan całego cyklu technologicznego wytwarzania wysokonapięciowych przyrządów mocy w ITME od wzrostu monokryształu, przez wzrost warstw epitaksjalnych aż do wykonania przyrządu półprzewodnikowego. Oceniamy, że możemy w chwili obecnej produkować diody mocy o napięciu przebicia 600 V i prądzie przewodzenia 3 A. W najbliższej przyszłości te wartości zostaną ulepszone do poziomu prądu 5... 10 A przy napięciu przebicia 600 V. Na podstawie szeroko zakrojonych badań statystycznych oceniamy poziom uzysku tej działalności na 75%.

EN

We report on development of high-voltage Schottky barrier diode on single crystal SiC wafers and epi-Iayers grown at ITME. The problem of Schottky junction termination extension has been solved using the numerical simulation. The calculated results have been verified by experiment. We have carried out many experiments with diodes of diverse junction areas and have estimated capabilities of our whole technological cycle starting from crystal growth, epi-Iayer growth and finally construction of diode and device processing. We claim that current status of SiC technology at ITME is the following: we can fabricate diodes which exhibit 600 V of breakdown voltage and forward current of 3 A with the yield greater than 75%. We estimate that these values will change in the near future to be 5... 10 A of forward current and 600 V of breakdown voltage at the same yield level.

17

Tranzystory TFT z amorficznego GaN otrzymane na powierzchni krzemowej lub kwarcowej z metalizowanym wzorem

Jagoda A., Stańczyk B., Dobrzański L., Rojek A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 1

64-66

PL

Badano tranzystory TFT z polikrystalicznego GaN otrzymanego metodą reaktywnego sputteringu, osadzonych na płaskich periodycznych obszarach (nazwanych tarasami). Opracowano metodę pokrywania podłoży warstwami izolatora, półprzewodnika i kontaktów z metalu w jednym procesie technologicznym (bez zapowietrzenia próżniowej komory), a następnie odkrywano dostęp do odpowiednich kontaktów przez procesy trawienia. Porównano model dwóch tranzystorów: tranzystor tradycyjny TFT oraz tranzystor TFT zbudowany na wydzielonych obszarach tarasów. Stwierdzono polepszenie parametrów tranzystorów w modelu, w którym zastosowano specjalnie preparowane podłoża. W porównaniu z pracami S.Kobayashi uzyskano ok. 200 razy większą ruchliwość oraz wysoką wartość prądu źródło - dren ~10-6 przy bardzo małej wartości W/L=1.

EN

We have developed the technology of thin film (TFT) transistors founded on polycrystalline GaN. GaN layers were deposited in sputtering unit SCM450 from Alcatel using RF=13,5 MHz bias and the 6N gallium target in the atmosphere of argon and nitrogen. Layers were deposited on Si and quartz substrates with etched grooves and steps of different dimensions 1µm-2µm, 1µm-3µm, 2µm-3µm. The TFT structure was built in the following arrangement gate (Cr), isolation (SiO2), thin film GaN, drain-source contacts (Ti Al). The TFT structure was deposited in a single uninterrupted process in the following sequence insulation layer, GaN layer, source-drain contact. The drain source current as a function of drain-source voltage and the gate-source voltage dependence of drain-source current were measured. The basic TFT DC characteristics have been measured and compared to the results of S. Kobayashi and the others. We draw the conclusion the introduction of grooves and steps improves parameters of GaN.

18

Osadzanie warstw SiC na podłożach krzemowych metodą sputteringu

Stańczyk B., Jagoda A., Dobrzański L.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 1

29-31

PL

Warstwy SiC o grubości około 1µm otrzymywano metodą sputteringu. SiC wygrzewano w piecu RTP. Określono wpływ parametrów, takich jak: rodzaj, skład i ciśnienie gazów w komorze reakcyjnej, moc RF generatora, odległość target-podłoże. Warstwy poddano analizie rentgenograficznej, badaniom transmisji i pomiarom profilometrycznym. Uzyskane widma absorpcji wskazują na istnienie mieszaniny politypów SiC z przewagą politypu 2H. Układ refleksów w widmie XRD świadczy o tym, że warstwy SiC uzyskane w mieszaninie gazów Ar+H2, cechują się lepszą jakością krystalograficzną niż uzyskane w czystym argonie.

EN

Recently, silicon carbide (SiC) became interesting materials for high power, high frequency, high temperature applications etc. SiC has properties such as high breakdown electric field (2,2x10⁶ V/cm), thermal conductivity (3,0-3,8 W/cm K), high electron mobility and high resistance to chemical attacks [1]. Many devices have been fabricated with crystalline and amorphous silicon carbide. In this work we performed the deposition of SiC layers in RF magnetron sputtering. This layers were fabricated from sintered SiC target of 99.6% purity, in Ar and Ar-H2 plasma. We changed composition plasma and gas flow rate (Ar from 0 to 100sccm, Ar-H2 30sccm). Distance between target and substrate was varied from 6 to 10 cm. The RF power discharge was from 50 to 500W, the base vacuum of the deposition system - approximately 2x10⁻⁷ Torn The thickness of SiC layer was monitored by quartz-crystal oscillator.

19

Detektory ultrafioletu z azotku galu

Dobrzański L., Góra K., Jagoda A., Przyborowska K., Kozłowski A., Stańczyk B., Strupiński W., Lenkiewicz D., Wnuk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 3

8-11

PL

W wyniku realizacji programu wieloletniego „Rozwój Niebieskiej Optoelektroniki" opracowano szereg detektorów z barierą Schottky'ego oraz typu p-i-n w oparciu o heterostrukturę GaN/AIGaN. Widmowe charakterystyki czułości opracowanych przyrządów pokrywają odcinkami cały zakres ultrafioletu. W wypadku detektorów z barierą Schottky'ego osiągnięto parametry porównywalne do najlepszych dostępnych na rynku światowym, natomiast diody p-i-n o unikalnych parametrach nie mają równorzędnych odpowiedników.

EN

We have completed the R & D program "Development of the Blue Optoelectronics". We have developed a series of the Schottky and p-i-n detectors on a basis of the GaN/AIGaN heterostructure. The characteristics of spectral detectivity of our devices cover the whole UV range. The Schottky barrier detectors exhibit the best parameters met on a world market. Properties of the p-i-n devices are unique. Devices of the similar quality are not available so far from the other sources.

20

Selektywne osadzanie warstw GaN na podłożach krzemowych metodą reaktywnego sputteringu

Stańczyk B., Jagoda A., Domański A. W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 2-3

27-28

PL

Zbadano możliwość uzyskania warstw GaN metodą reaktywnego sputteringu przy wykorzystaniu techniki selektywnego osadzania. Założono, że zastosowanie selektywności poprawi parametry warstw w stosunku do osadzanych w sposób nieselektywny . Selektywność osadzania warstw GaN w sputronie uzyskano, ograniczając powierzchnię wzrostu do niskowymiarowych, periodycznych obszarów (tarasów), które otrzymano w wyniku fotolitografii i pionowego, głębokiego trawienia plazmowego podłożowych płytek krzemowych.

EN

In this work, we tried to deposit GaN layer by reactive sputtering using technique of selective growth, on silicon substrate. We assumed that the selectivity correct parameters layers in compare with nonselective layer. In sputtering, dielectric tilms, used in ELO, don't assure selective grown. We achieved selectivity deposition GaN layer by limitation area growth to low size, periodic terraces, which obtained using photolithography and plasma etching ot silicon wafers.